平板電容器是由兩個彼此絕緣的金屬電極板組成，電容量與電極板的面積成正比，與電極板之間的間隙大小成反比。超級電容的結(jié)構(gòu)類似于平板電容，其電極為多孔碳基材料，該材料的多孔結(jié)構(gòu)使它每克重量的表面積可達(dá)幾千平方米，而電容電荷分隔的距離由電解質(zhì) 中的離子大小決定。巨大的表面積加上電荷間極小的距離，使得超級電容具有很大的容量，超級電容單體的容量可從1法拉至幾千法拉不等。
與傳統(tǒng)電池相比，超級電容具有許多優(yōu)點：充電速度快，10秒~10分鐘即可充至其額定容量的95%以上；功率密度達(dá)(102~104)w/kg，是鋰電池的10倍左右；大電流放電能力強；循環(huán)使用次數(shù)達(dá)10~50萬次，壽命長；安全系數(shù)高，長期使用免維護。但與主流硫電池相比仍面臨成本高、能量密度低的劣勢。
在某些應(yīng)用中，超級電容是電池的替代品；還 有一些應(yīng)用中，超級電容為電池提供支持。有些情況下，超級電容可能無法存儲足夠的能量，此時就有必要使用電池了。例如，當(dāng)環(huán)境能源(例如太陽)為間歇式 時，如在夜間，則存儲的能量不僅要用于提供峰值功率，而且還要支撐應(yīng)用更長的時間。
如果所需峰值功率超過了電池可以提供的量(如在低溫下做gsm呼叫或小 功率傳輸)，則電池可以用小功率為超級電容充電，而超級電容來提供大的脈沖功率。這種結(jié)構(gòu)還意味著電池永遠(yuǎn)不會深度循環(huán)，從而延長了電池壽命。超級電容存 儲物理電荷，而不是像電池那樣的化學(xué)反應(yīng)，因此超級電容實際有無限的循環(huán)壽命。
當(dāng)超級電容從一只電池充電來提供峰值功率脈沖 時，各個脈沖之間存在著一個重要的間隔，如果脈沖相距過近，則讓超級電容總是處于充電狀態(tài)會更有效率。但如果脈沖間距不太近，則能效更高的辦法是在峰值功 率事件以前為超級電容充電。
這個間隔取決于多種因素，包括超級電容在達(dá)到均衡泄漏電流以前吸納的電容、超級電容的自放電特性，以及電路為了提供給峰值功率 事件而從超級電容拉出的電荷。只有當(dāng)你預(yù)先知道峰值功率事件的來臨時間，這種選擇才是有效的，而不能用于對不可預(yù)測事件的反應(yīng)，如電池失效或外部刺激。